Hvordan litiumbatteribeskyttelseskort holder celler trygge og pålitelige?

Den grønne PCB-vernbretten for lithiumbatterier forhindrer batteriet i å lade for mye, lade for lite og kortslutning ved å kontrollere på/av for MOS-en i kretsen.

Utnytter MOS-egenskaper på en smart måte for å forhindre overstrøm uten å legge til ekstra enheter.

Første beskyttelseslinje – «kuleproofvesten» til battericellen

Lithiumbatterier inneholder brannfarlige og eksplosjonsfarlige materialer, deres kjemiske egenskaper er ikke særlig stabile, og det oppstår problemer hvis spenningen og strømmen er for høy eller for lav.

Hvert vanlig lithiumbatteri har en verneplate når det forlater fabrikken

Funksjonen til denne verneplaten er svært begrenset. Den gir kun minimumsbeskyttelse.

Gir den mest grunnleggende beskyttelsen når inngangsspenningen er høyere enn 4,4 V, spenningen er lavere enn 2,1 V, eller det oppstår en kortslutning (overgangsvis for høy strøm).

Ladevernebrettet bruker de mest grunnleggende komponentene for å sikre modulens høye pålitelighet og følsomhet.

• Ifølge skjemasystemet overvåker kontroll-IC-en statusen til litiumbatteriet og styrer på/av for MOS-røret for å kontrollere på/av for ladekretsen.

• Sikringen forhindrer at kontroll-IC-en feiler og kobler raskt fra ladekretsen hvis det oppstår kortslutning med høy strøm.

Normal opplading

 Overbelastingsbeskyttelse

Kontroll-IC pinne 5 oppdager overspenning → slår av Q2 → ladekretsen er slått av

• Gjenopprettingsbetingelser

Ekstern ladespenning synker

Battericellen er delvis utladet og spenningen i battericellen synker

 

Normal utladning

Overladningsbeskyttelse

Styresystemet Vdd-Vss-spenning oppdager underspenning → sløyt ut Q1 → utladingskretsen er stengt

 

Kortslutningsskjåle mot overstrømsbeskyttelse

Fuse - Det vil avkoppna når det er ein stor forgjengeleg strøm. Dette er for å hindra at styrings IC sviktar. Det er berre fysisk vern og det siste vernet.

Den vanlege praksisen er no å bruka dei interne motstandseigene til MOS for å bestemma overstrøm.

Før innføringa er det naudsynt å klarføra

• Den indre motstanden til MOS-røret er rundt 30 m ω , og den totale motstanden til dei to MOS-rørene er 60m ω .

• Teori: Når ein motstandar går gjennom 10mA strøm og 1A strøm, er spenningsskiftet mellom dei to endane forskjellig.

Styrings-IC av

• Spenningsforskjell mellom de to endene av MOS Vds

• MOS intern motstand Rds

• Terskelen satt inni styrings-IC er vanligvis 0,1 V

Ifølge Ohms lov

I = Vds / Rds = 0,1 V / 0,06 ω ~ 2 A

Slik detekterer styrings-IC spenning gjennom Pin2. En liten spenningsforskjell kan utløse terskelen som er forhåndsinnstilt av produsenten.

Overskriding av P2 overskrider spenningsterskelen → bestemmer overstrøm > 1 A → stenge ned MOS-røret → koble fra kretsen.

bestemme overstrøm uten å legge til ekstra enheter.